Упрочнающая термическая обработка титановых сварных соединений об урочняющей термической обработке сварных соединений из титана и сплавов.
Упрочняющая термическая обработка сварных соединений титановых сплавов, состоящая из закалки и старения (отпуска), служит дополнительным резервом повышения прочности сварных конструкций. Однако следует отметить, что применение упрочняющей термической обработки на сварном соединении более ограничено по сравнению с основным металлом. Это вызвано тем обстоятельством, что крупнозернистая игольчатая структура плохо воспринимает упрочняющую термическую обработку, т.е. не обеспечивает достаточно хорошего сочетания прочности и пластичности после закалки и старения. Поэтому для сварных соединений применяется "мягкая" упрочняющая термическая обработка, повышающая прочность на 10-20% по сравнению с прочностью отожженного состояния. В этом случае при умеренной прочности удается получить удовлетворительные характеристики пластичности сварного соединения. В последнее время разработано несколько новых способов упрочняющей термической обработки сварных соединений титановых сплавов, которые позволяют несколько расширить возможности применения упрочняющей термической обработки в сварных конструкциях, которые будут нами также рассмотрены в настоящем разделе. Все более широкое распространение получает упрочняющая термическая обработка сварных конструкций, когда основной металл упрочняется закалкой и старением до необходимого уровня, а сварное соединение делается утолщенным и приводится в отожженное состояние методом локальной термической обработки. Такой прием позволяет получать равнопрочную конструкцию как по основному металлу, так и по сварному соединению с высокой работоспособностью. Рассмотрим некоторые вопросы упрочняющей термической обработки сварных соединений титановых сплавов. Упрочняющая термическая обработка, состоящая из закалки и старения, применима к сварным соединениям двухфазных с+р-титановых сплавов, начиная со сплавов мартенситного типа и кончая псевдор-сплавами.
Принцип упрочняющей термической обработки сварного соединения, как и основного металла, заключается в том, что при ускоренном охлаждении сохраняются ме-тастабильные р-, а'- ("Л-фазы, а при последующем искусственном старении происходит выделение дисперсных частиц а- и р-фаз. При этом эффект упрочняющей термической обработки зависит от типа, количества и состава метастабильных фаз, а также от дисперсности образовавшихся после старения частиц a- и р-фаз.
закритического состава происходит непрерывное увеличение количества метастабильной р-фазы по мере повышения температуры закалки до точки полного полиморфного превращения в сплаве. Объем метастабильных фаз в сплаве определяет эффект упрочнения, который может быть получен при последующем старении закаленного сплава. Как правило, с повышением тем- пературы закалки термически упрочненного сплава с а+р-структурой возрастает его прочность и снижается пластичность. При постоянном времени старения с повышением температуры старения увеличиваются объем и степень распада метастабильных фаз и выделяются дисперсные частицы. Это сопровождается повышением прочности и, как правило, снижением пластичности. При определенной температуре старения прочность достигает максимума, при дальнейшем повышении температуры прочность постепенно снижается до уровня прочности отожженного металла. Этот участок кривой характеризуется коагуляцией дисперсных а- и р-частиц до равновесного состояния по мере повышения температуры старения. Фактор продолжительности старения выражается в том, что максимум на кривой прочности смещается в область более высоких температур, и величина максимума уменьшается по мере уменьшения продолжительности старения. Такой характер изменения прочности в зависимости от режимов старения обусловлен тем, что с увеличением продолжительности старения удается в большей степени обеспечить полноту распада метаста-бильных фаз при сохранении высокой дисперсности упрочняющих частиц. Практические режимы старения используют, как правило, нисходящую ветвь кривой прочности, т. е. представляют собой режимы перестаривания. Это позволяет обеспечить лучшее сочетание прочности и пластичности у термически упрочненного металла при удовлетворительной стабильности механических свойств. Это еще в большей мере относится к сварным соединениям титановых сплавов с а+р-структурой, для упрочнения которых используют режимы еще более глубокого перестаривания. При таких режимах упрочняющей термической обработки при некоторой потере прочности удается получить некоторый выигрыш в пластичности, что является весьма необходимым для сварных соединений, имеющих литую структуру, которая хуже структуры деформированного металла.
Сайт носит некоммерческий характер и является консультационным пособием о методах сварки и сварочном оборудовании. При частичном или полном копировании информации
гиперссылка на сайт websvarka.ru обязательна! Обратная связь |
